Ve srovnání s tradičními vodními nádržemi a věžemi má zásobování vodou s proměnnou frekvencí a konstantním tlakem výhody stabilního tlaku vody, vysoké úspory energie, dobré spolehlivosti a žádného znečištění vodních zdrojů. Tento článek uvádí příklad vodárenské stanice využívající frekvenční měnič k pohonu tří čerpadel k dosažení konstantního tlaku vody a poskytuje podrobný úvod do řady specializovaných frekvenčních měničů pro zásobování vodou a jejich použití v systémech zásobování vodou s konstantním tlakem.
Zavedení
Systém zásobování vodou je nepostradatelnou a důležitou součástí národní výroby a života. Tradiční způsob zásobování vodou zabírá velkou plochu a je náchylný ke znečištění vody. Hlavní nevýhodou je, že tlak vody nelze udržovat konstantní, což má za následek, že některá zařízení nefungují správně. Technologie regulace otáček s proměnnou frekvencí je vyspělá technologie plynulé regulace otáček střídavého motoru. Vzhledem k rostoucí poptávce po bezpečné výrobě a kvalitě zásobování vodou se veřejnost stále více zajímá o řešení dodávky vody s konstantním tlakem pomocí regulace otáček s proměnnou frekvencí.
Aplikační zařízení na místě a obrázky
Aplikace na místě je určena pro vodárnu v Shenzhenu. Pro řízení tří vodních čerpadel a dosažení konstantního tlaku vody je zapotřebí jeden frekvenční měnič o výkonu 4 kW. Frekvenční měnič musí automaticky upravovat otáčky podle aktuálního tlaku vody a určovat, zda je pro zajištění dodávky vody nutné uvést do provozu druhé a třetí čerpadlo.
Teorie řízení
schéma řízení
Systém zásobování vodou je vybaven tlakovými senzory uvedenými na oficiálních webových stránkách vodovodního systému. Tyto senzory převádějí signál tlaku vody na proudový signál 4–20 mA, který je přijatelný pro frekvenční měnič. Když je systém v provozu, tlakový senzor detekuje tlak vody v reálném čase a frekvenční měnič přijímá tlakový signál. Rozdíl mezi skutečným tlakovým signálem a daným tlakovým signálem se upravuje tak, aby vznikl systém s uzavřenou smyčkou tlaku. Frekvenční měnič upravuje otáčky motoru vodního čerpadla změnou frekvence prostřednictvím PID výstupu. Horní a dolní limity provozních otáček čerpadla s proměnnou frekvencí však omezují schopnost jednoho čerpadla zvládat špičkovou i mimošpičkovou spotřebu vody. Vyhrazený frekvenční měnič CT110 pro dodávku vody s konstantním tlakem, vyvinutý společností Shenzhen Dongli Sci Tech Innovation Technology Co., Ltd., kombinuje výše uvedené podmínky a rozšiřuje logiku vyhrazené pro dodávku vody. Prostřednictvím dvou pomocných relé a počtu aktivovaných jednotek automaticky upravuje špičkovou a mimošpičkovou spotřebu vody, aby byl zajištěn konstantní tlak ve vodovodní síti a uspokojeny potřeby uživatelů vody.
Vysvětlení logiky dodávky vody CT110
Měnič frekvence řady CT110 má vestavěnou logiku specifickou pro přívod vody a optimalizované PID řízení pro zajištění konstantního tlaku vody. Zároveň automaticky zpracovává logiku přidávání a odebírání čerpadel a automaticky upravuje frekvenci během fází přidávání a odebírání čerpadel, aby zajistil, že tlak vody během procesu přidávání a odebírání čerpadel zůstane stabilní a regulovatelný.
Logika zásobování vodou je vysvětlena následovně.
1. Logika přidání čerpadla: Pokud je tlak vody i nadále nižší než nastavený tlak, měnič kmitočtu zrychlí a běží. Pokud měnič kmitočtu zrychlí na bod frekvence přidání čerpadla (F13.01) a tlak vody je stále nižší než (nastavené procento tlaku vody) (tolerance procenta tlaku přidání čerpadla F13.02), má se za to, že aktuální počet vodních čerpadel není dostatečný a je třeba přidat další vodní čerpadla. Po dosažení doby zpoždění přidání čerpadla se aktivuje pomocné relé a čerpadlo se rozběhne.
2. Logika pomocného čerpadla: Nově přidané čerpadlo je čerpadlo s proměnnou frekvencí, které může během čerpání způsobit rychlý nárůst tlaku vody. Čerpadlo s proměnnou frekvencí proto během čerpání automaticky sníží svou frekvenci, aby se zabránilo nadměrnému tlaku vody. Doba zpomalení čerpadla s proměnnou frekvencí je v tomto okamžiku určena parametrem F08.01.
3. Logika redukce čerpadla: Pokud je tlak vody i nadále vyšší než nastavený tlak, měnič kmitočtu běží se sníženou rychlostí. Pokud měnič kmitočtu zpomalí na bod redukce frekvence čerpadla (F13.04) a tlak vody je stále nižší než (nastavené procento tlaku vody) + (toleranční procento redukce tlaku čerpadla F13.05), má se za to, že aktuální počet vodních čerpadel je příliš vysoký a je třeba omezit provoz čerpadla. Po dosažení doby zpoždění redukce čerpadla se aktivuje pomocné relé a čerpadlo poběží v tomto okamžiku.
4. Logika pomocného redukce čerpadla: Nově redukované čerpadlo je čerpadlo síťové frekvence, což může během procesu redukce čerpadla způsobit rychlý pokles tlaku vody. Proto během procesu redukce čerpadla čerpadlo s proměnnou frekvencí automaticky zvýší frekvenci, aby se zabránilo nízkému tlaku vody při přidávání čerpadla. Doba zrychlení čerpadla s proměnnou frekvencí je v tomto okamžiku určena parametrem F08.00.
5. Logika funkce spánku: Pokud se pomocná čerpadla zastaví a tlak vody je stále vysoký, měnič kmitočtu poběží se sníženými otáčkami. Pokud je frekvence měniče kmitočtu nižší než bod snížení frekvence čerpadla, měnič kmitočtu se automaticky přepne do režimu spánku a na klávesnici se zobrazí stav „SLEEP“.
6. Logika spánku a probuzení: V režimu spánku frekvenčního měniče, když je tlak vody nízký, nastavená frekvence vypočítaná PID je vyšší než nastavení frekvence probuzení a aktuální tlak je nižší než (nastavené procento tlaku vody) - (procento tolerance tlaku probuzení F13.02), má se za to, že je nutné běžet čerpadlo frekvenčního měniče. Po uplynutí zpoždění probuzení se čerpadlo frekvenčního měniče přepne do režimu spánku a probudí se.
7. Priorita řízení vodního čerpadla: Priorita účasti vodního čerpadla v provozu je: čerpadlo s proměnnou frekvencí > pomocné čerpadlo 1 > pomocné čerpadlo 2. To znamená, že pokud je nutné přidat čerpadlo, nejprve přidat čerpadlo s proměnnou frekvencí, poté pomocné čerpadlo 1 a nakonec pomocné čerpadlo 2; pokud je nutné snížit výkon čerpadla, nejprve snížit výkon pomocného čerpadla 2, poté snížit výkon pomocného čerpadla 1 a nakonec přepnout frekvenční měnič do režimu spánku a pohotovostního režimu.
Úvod do speciálního frekvenčního měniče Dongli Sci Tech CT100 pro zásobování vodou
Frekvenční měnič CT110 je založen na řídicím systému DSP a využívá špičkovou tuzemskou technologii volného vektorového řízení PG v kombinaci s několika metodami ochrany, které lze použít u asynchronních motorů a poskytují vynikající jízdní výkon. Produkt výrazně zlepšil použitelnost pro zákazníky a přizpůsobivost prostředí, pokud jde o návrh vzduchovodů, hardwarovou konfiguraci a softwarovou funkcionalitu.
Technické vlastnosti
◆ Logika vyhrazená pro přívod vody: Na základě provozních podmínek na místě poskytuje logika přívodu vody stabilnější regulaci konstantního tlaku.
◆ Přesné samoučení parametrů motoru: Přesné samoučení parametrů rotujícího nebo stacionárního motoru, snadné ladění, jednoduchá obsluha, vyšší přesnost řízení a rychlost odezvy.
Vektorové řízení V/F: automatická kompenzace úbytku napětí statoru, řízení VF může také zajistit vynikající charakteristiky nízkofrekvenčního momentu.
◆ Funkce softwarového omezení proudu a napětí: Dobrá regulace napětí a proudu efektivně snižuje počet ochranných časů měniče kmitočtu.
◆ Více režimů brzdění: Nabízí více režimů brzdění pro rychlé parkování.
Vysoce spolehlivá konstrukce: Díky vyššímu celkovému bodu přehřátí a dobré úrovni ochrany je vhodnější pro prostředí použití ve vodárenství.
◆ Funkce restartu se sledováním rychlosti: Dosáhnete plynulého a beznárazového rozběhu rotujícího motoru.
◆ Funkce automatického nastavení napětí: Při změně síťového napětí dokáže automaticky udržovat konstantní výstupní napětí.
Komplexní ochrana proti poruchám: ochranné funkce pro nadproud, přepětí, podpětí, přehřátí, výpadek fáze, přetížení atd.
Závěr
Použití technologie řízení s frekvenčním měničem v oblasti dodávky kapalin s konstantním tlakem je doplněno specializovaným řídicím modulem, který poskytuje optimalizované řešení dodávky vody s konstantním tlakem. Použití tohoto specializovaného frekvenčního měniče k sestavení automatického řídicího systému dodávky vody má výhody nízkých investic, vysoké automatizace, kompletních ochranných funkcí, spolehlivého provozu, snadné obsluhy, významných úspor vody a energie, zejména z hlediska kvality vody bez způsobování sekundárního znečištění, a vynikající nákladové efektivity.